En Mi Arrecife tenemos el gusto de entregarles la presente nota preparada por nuestro autor invitado: Leonardo Peña de Colombia.
Me he animado a realizar este nuevo artículo, pensando en todos aquellos y me incluyo, que alguna vez tuvimos o que tienen dudas acerca del KH y como este funciona en nuestros acuarios de arrecife, desde que inicie en el acuarismo marino me he preguntado cómo funciona esto y porque hay que darle tanta importancia, logre comprender muy tarde, porque no es fácil este asunto, primero que era parte fundamental para el crecimiento de los corales, y luego mucho tiempo después entendí que era importante para todo el sistema y no solo para los corales, y habiendo recopilado toda esta información, es ahora que decido plasmarla en este artículo para beneficio de aquellos que como yo, no comprenden o comprendían todo lo que está detrás de esta maravillosa especie química y que es necesario saber cómo funciona.
El KH o dureza de carbonatos es el contenido total de sales de carbonatos y bicarbonatos disueltos en el agua y la alcalinidad es el conjunto de sales totales disueltas en el agua incluyendo carbonatos, boratos y sulfatos. El KH se determina mediante una valoración ácido – base y se hace por medio de un test, por el método de titulación, donde el ácido es la solución valorante (solución en la jeringa) y que junto con un colorante nos permite determinar la cantidad de ácido utilizada para neutralizar la base (punto de equivalencia), en este punto la solución vira de color indicando que la prueba ha terminado (normalmente se concluye cuando pasados tres segundos la solución no cambia de color nuevamente). Existen muchos tipos de test y el resultado depende en gran medida del método que utilicemos y la forma como lo realicemos, cabe indicar que para obtener un buen resultado se debe usar siempre el mismo test (misma marca), desaconsejo totalmente el uso de diferentes test, porque esto nos llevara a diferencias en los valores obtenidos, teniendo siempre la duda de cuál será el valor correcto; se debe usar siempre el mismo test y seguirlo con la misma técnica, y al decir misma técnica me refiero a la forma de tomar la muestra (siempre la misma cantidad de reactivo en la jeringa), al cuidado de los reactivos (ej: el polvo debe cerrarse inmediatamente porque suelen tomar humedad rápidamente y con el tiempo van alterando el resultado) y a la misma hora siempre, porque no sirve de nada tomar una muestra en la mañana y al día siguiente en la noche, debido a que los valores de KH pueden ser diferentes.
Pero finalmente lo que importa es la estabilidad, dar la importancia a la hora y a la técnica que se utiliza siempre nos permite tener valores más estables, no importa que tu test de diferentes valores a otros, si solo te mantienes en un valor, puedes tener estabilidad.
Bien ahora que ya sabemos cómo funciona un test y sabemos que es el KH y la alcalinidad, miremos un poco acerca de la reserva de alcalinidad, tampón o buffer. Estas expresiones no son más que la forma de expresar como la alcalinidad se consume al tratar de neutralizar un ácido en pro de mantener el PH estable.
Acá entra otro parámetro a la ecuación y que está estrechamente relacionado con el KH y es el PH, si el KH baja el PH tiende a bajar y si el KH sube el PH tiende a subir y a ser más estable, y la solución tampón se encarga de mantener el PH estable neutralizando los ácidos que se van formando en el sistema y así llegamos a las formas más comunes en que el KH se usa o consume en nuestros acuarios.
Estas formas más comunes son: por acidificación, por nitrificación y por calcificación.
El uso del KH por acidificación, se sucede cuando entra un exceso de CO2 del medio ambiente al agua o cuando se produce CO2 por desechos metabólicos de los animales, sabemos que al reaccionar el CO2 con el H2Ose forma ácido carbónico, este es un ácido débil debido a que puede disociarse en HCO3 + H+) y que al formarse cada vez más moléculas de ácido carbónico el KH entra en acción tratando de neutralizarlos (tampón) y como resultado se realiza una reacción química que termina por disociar el ácido carbónico formando dos especies, un ion bicarbonato (HCO3) y un ion de hidrógeno (H+), por lo que no solo no disminuye el KH sino que lo eleva pero en cantidades muy mínimas. Pero cuanto más iones de H+ se liberan más bicarbonato se forma dejando menos CO3 carbonato disponible para los corales y por ende menos calcificación.
El uso de la reserva de alcalinidad por nitrificación se produce como resultado de la metabolización de las bacterias nitrificantes al procesar el NH3 (amoniaco) y el NO2 (nitrito) en el ciclo del nitrógeno, estas reacciones químicas dan como resultado iones de H+ libres, que como sabemos entre más iones H+ existan más bajo será el PH, es aquí donde entra la reserva de alcalinidad como solución tampón para neutralizar la acidez, de esta forma se consume KH que puede ser devuelto al sistema por medio de procesos de desnitrificación. Cabe anotar que no son las bacterias nitrificantes quienes consumen la reserva de alcalinidad sino los ácidos que se producen como resultado de metabolizar estas especies (NH3 y NO2). Finalmente, ocurre la desnitrificación, proceso por medio del cual el NO3 (nitrato) es convertido a N (nitrógeno) gaseoso, dando fin al ciclo del nitrógeno, pero detrás del proceso de desnitrificación ocurren otros procesos metabólicos intermedios en los que están incluidas fuentes de carbono que dan como subproceso bicarbonato, reponiendo de esta forma la reserva de alcalinidad, entonces se puede decir que si el ciclo del nitrógeno se realiza completamente la reserva de alcalinidad se ve muy poco afectada durante este proceso y contrario a esto podemos concluir que si la desnitrificación es muy pobre o simplemente no sucede la reserva de alcalinidad puede verse afectada en gran medida.
El uso del KH en la calcificación de invertebrados y explícitamente en la calcificación de corales, es una de las más representativas ya que tiene un alto índice de consumo de dicha especie (dependiendo del tipo y de la población de corales). El consumo de carbonatos por parte del coral esta especialmente relacionado con la cantidad que exista en la columna de agua libremente. Ahora, el carbonato es tomado por el coral vía pólipo en forma de CO3 de la columna de agua junto con el Ca, una vez dentro del coral se emparejan y forman pequeños cristales de CaCO3 – carbonato de calcio, así es como se construye el esqueleto del coral (existen otros elementos más que intervienen en la calcificación, pero no están en el alcance de este artículo), pero si tenemos un exceso de PO4 en la columna de agua estas moléculas entran al coral y tienden a formar parte del enlace con el calcio, en mayor proporción, desplazando al carbonato, dando como resultado una estructura en la calcificación del coral más porosa y débil; por tanto, mantener niveles bajos de nutrientes ayudan a formar estructuras calcáreas coralinas más fuertes.
El consumo de KH en la calcificación del coral está estrechamente relacionado con los niveles de exposición a la luz, las corrientes, la temperatura, los nutrientes NO3 y PO4, los macro y oligoelementos, los alimentos obtenidos vía pólipo y el PH, por lo que no solamente se debe verificar el KH como único patrón o indicativo de crecimiento del coral, sino que todos estos factores mencionados anteriormente deben guardar un equilibrio perfecto para lograr un buen efecto.
Como lo habrán notado ahora, el KH forma parte importante en los procesos básicos del acuario y es una pieza fundamental en el crecimiento y vida de nuestros invertebrados (corales, caracoles, camarones, etc), de las bacterias y otros organismos (macroalgas), además es una parte importante en muchos de los procesos químicos que se suceden en nuestros acuarios.
Espero les sea de utilidad este artículo para comprender un poco más lo que está detrás del KH y entenderlo de una manera más clara sin tanta química, claro está que para poder comprender y saber lo que está detrás de cada proceso es imperante poder entender las reacciones químicas que se producen.
Gracias a nuestro autor invitado Leonardo Peña por haber compartido su nota en el blog de Mi Arrecife.
Sobre Leonardo:
"Soy Leonardo peña, aficionado a los acuarios marinos hace 8 años , mis primeras experiencias con acuarios comenzaron a los 10 años, para aquel entonces era inalcanzable poder tener peces de mar, por lo que solamente me conformaba con los libros que mostraban las fichas de cada especie, he tenido acuarios toda la vida y como dije hace unos ocho años inicie con los acuarios marinos, y fue tal la experiencia que he seguido cada vez más avanzando, como todos hemos pasado por experiencias buenas y malas pero pienso que se trata de eso y quizá sean los retos con los que nos encontramos que nos hacen investigar y estudiar para superarlos y lograr un acuario impecable, la acuariofilia marina está llena de sorpresas y retos, pero es muy gratificante, para mi forma de ver en este hobby no deja uno de aprender y sorprenderse cada día. Seguiré con este reto y hobby hasta que pueda. Es una forma de desatar toda esa pasión por la naturaleza y los animales."